阿爾茲海默癥(AD)是一種常見(jiàn)的神經(jīng)性衰退疾病,卻有著迷霧一般的致病機(jī)制,至今未被解析清楚。11月21日,《Nature》期刊新發(fā)一篇文章揭示了AD一種新的致病機(jī)理:與體內(nèi)的大多數(shù)細(xì)胞不同,我們大腦中的神經(jīng)元會(huì)“篡改”自己的基因,引發(fā)蛋白表達(dá)上升,從而埋下阿爾茲海默癥的“禍端”。
回溯至20世紀(jì)70年代,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)某些細(xì)胞能夠改寫(xiě)和編輯DNA,例如一些免疫細(xì)胞會(huì)剪掉基因片段(編碼檢測(cè)或者攻擊病原體的蛋白),將剩余的片段拼接在一起以創(chuàng)造新的蛋白。我們的B細(xì)胞依賴這一操作能夠產(chǎn)生約1萬(wàn)億種抗體,足以抵抗大量細(xì)胞、病毒以及其他攻擊者。
現(xiàn)在,來(lái)自SanfordBurnhamPrebys醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)研究所的神經(jīng)學(xué)家JeroldChun帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),除了免疫細(xì)胞,人類(lèi)大腦的神經(jīng)元也存在這一現(xiàn)象,即基因重組(genomicreshuffling),也稱為體細(xì)胞重組。“神經(jīng)元有能力改變‘生命藍(lán)圖’。”JeroldChun解釋道。這種能力有可能讓神經(jīng)元受益,因?yàn)橛锌赡軙?huì)生成一系列增強(qiáng)學(xué)習(xí)、記憶或者其他大腦功能的APP變異。但是,這一現(xiàn)象也存在風(fēng)險(xiǎn)——體細(xì)胞重組可能會(huì)通過(guò)產(chǎn)生有害蛋白質(zhì)或者其他方式損傷大腦細(xì)胞,從而增加阿爾茲海默癥的風(fēng)險(xiǎn)。
新研究發(fā)現(xiàn)了什么
為了尋找大腦中神經(jīng)細(xì)胞“基因重組”的確切證據(jù),SanfordBurnhamPrebys醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)研究所的神經(jīng)學(xué)家JeroldChun帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)分析了6位健康的老年人、7位患有阿爾茲海默癥(非遺傳性)的患者。他們測(cè)試了細(xì)胞是否含有淀粉樣蛋白前體蛋白(APP)的不同基因版本,這一蛋白是AD患者大腦中病斑的主要來(lái)源。
研究人員認(rèn)為,APP基因是一個(gè)很好的候選研究對(duì)象,因?yàn)橹暗难芯恳呀?jīng)表明,阿爾茲海默癥患者的神經(jīng)元可能含有額外的基因拷貝,這可能是由體細(xì)胞重組引起的。結(jié)果顯示,神經(jīng)元似乎擁有成千上萬(wàn)種APP基因變體。一些變化包括轉(zhuǎn)換單個(gè)核苷酸堿基而另一些變化則是丟棄大片段的DNA,再將剩余的部分重新編織在一起。JeroldChun團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn),阿爾茲海默癥患者的神經(jīng)元含有的APP基因變體數(shù)量是健康人神經(jīng)細(xì)胞的6倍!其中,有11種突變發(fā)生在罕見(jiàn)的遺傳性疾病中。
APP基因重組的原因
為什么會(huì)發(fā)生基因重組JeroldChun團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,關(guān)鍵在于逆轉(zhuǎn)錄酶(reversetranscriptase)。當(dāng)AAP基因進(jìn)入轉(zhuǎn)錄程序產(chǎn)生RNA拷貝時(shí),逆轉(zhuǎn)錄酶隨后會(huì)基于RNA分子制備新的DNA拷貝。因?yàn)槟孓D(zhuǎn)錄酶是一個(gè)“草率的復(fù)印機(jī)”,JeroldChun認(rèn)為,由逆轉(zhuǎn)錄酶產(chǎn)生的新APP版本可能與原始基因不匹配,即產(chǎn)生APP的不同變異??紤]到阻斷逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物是HIV感染的標(biāo)準(zhǔn)治療之一,JeroldChun建議,這一類(lèi)藥物或許也有可能對(duì)抗阿爾茲海默癥。
治療ad
一些科學(xué)家希望,能夠有更多的證據(jù)表明逆轉(zhuǎn)錄酶有這類(lèi)作用。波士頓塔夫茨大學(xué)的病毒學(xué)家JohnCoffin表示,用逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑治療阿爾茲海默癥還為時(shí)尚早,需要更多的研究來(lái)驗(yàn)證這一思路。JohnCoffin團(tuán)隊(duì)還沒(méi)有檢測(cè)到來(lái)自其他器官的細(xì)胞或者在大腦中活躍的其他基因的體細(xì)胞基因重組跡象。
但是,JohnCoffin推測(cè),這一機(jī)制很有可能正在修改其他基因。如果未來(lái)確實(shí)被驗(yàn)證,將有望對(duì)其他腦部疾?。ɡ?a href="http://thedailypurge.net/jibing/pajinsen/" target="_blank" title="帕金森" class="hotLink" >帕金森)帶來(lái)新的指示。澳大利亞布里斯班昆士蘭大學(xué)的分子生物學(xué)家GeoffreyFaulkner評(píng)價(jià)道,這是一項(xiàng)具有里程碑意義的研究,可能是分子生物學(xué)領(lǐng)域多年來(lái)最大的發(fā)現(xiàn)之一。
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